Question

19．實(shí)驗(yàn)課，小明和小華利用如圖甲所示的器材做實(shí)驗(yàn)：小明用彈簧測(cè)力計(jì)豎直吊著重為2N的物塊，然后將其逐漸浸入水中直到完全浸沒(méi)，在這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小華會(huì)直觀地觀察到兩種變化，這兩種變化是：

（1）當(dāng)物塊部分浸入水中時(shí)，隨著浸入深度的增加，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將不斷減�。划�(dāng)物塊全部浸沒(méi)水中時(shí)，隨著浸入深度的增加，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將不變．（兩空均選填“不斷增大”、“不斷減小”或“不變”）
（2）分析上述這“兩種變化”，說(shuō)明浮力大小跟排開液體的體積有關(guān)．
（3）他們接下來(lái)用乙圖來(lái)探究物塊受到的浮力與物體排開液體重力的大小關(guān)系．當(dāng)物塊全部浸沒(méi)在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖丙所示，則物塊受到的浮力為1.2 N，通過(guò)測(cè)量又測(cè)出物塊此時(shí)排出的水重為1.0N．小明、小華分析這兩個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：物塊受到的浮力大于（選填“大于“等于”或“小于”）物塊排開液體的重力，與阿基米德原理不相符，請(qǐng)你幫他們分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是溢水杯中的水沒(méi)有裝滿．

Answer 1

分析 （1）石塊在水中不同深度處，石塊的重力不變，知道彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，可利用公式F_浮=G_物-F_示判斷出石塊受到的浮力的變化；
（2）由浮力的變化判斷出浸沒(méi)在液體中的物體受到的浮力跟排開液體的體積有關(guān)；
（3）對(duì)物塊受力分析，由平衡條件求出物塊受到的浮力大小，然后與物塊受到的重力比較得出結(jié)論；在試驗(yàn)中溢水杯沒(méi)有裝滿水，物塊放入水中時(shí)，水并沒(méi)有立即溢出．

解答 解：（1）石塊放入水中，受到豎直向上的浮力作用，由于G_物=F_浮+F_示．則F_示=G_物-F_浮，所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變�。�
石塊在水中不同深度處，石塊的重力不變，而彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，由公式F_浮=G_物-F_示可知：浮力不變．
（2）在同種液體中，石塊所受浮力的大小與排開液體的體積有關(guān)；
（3）物塊完全浸入水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F'=0.8N，此時(shí)物體受到的浮力F_浮=G-F'=2.0N-0.8N=1.2N，排出水的重力G_排=1.0N，F(xiàn)_浮＞G_排．
由實(shí)驗(yàn)裝置圖知，溢水杯中的水沒(méi)有裝滿，物塊放入水中時(shí)，水不能立即溢出，使溢出的水所受的重力小于水的浮力，這是實(shí)驗(yàn)的缺陷．
故答案為：（1）不斷減��；不變；（2）排開液體的體積；（3）1.2；大于；溢水杯中的水沒(méi)有裝滿．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)首先要確定彈簧測(cè)力計(jì)的最小分度值，然后再讀數(shù)．對(duì)物塊正確受力分析，平衡條件的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵．